概述了国内外石油模拟装置和模拟井的发展现状，根据现有的模拟装置的结构特点，提出了本文的总体方案，本套系统共分为五部分：模拟井组、高压管路系统、低压管路系统、管路实验控制流程和数据采集与控制系统。文中对每一部分的原理进行了阐述，并根据油田常用设备，选择了抽油机、抽油泵、潜油电泵、井控设备，对高压管路系统、低压管路系统和管路实验控制流程进行了设计和相关设备的选型。运用CFD方法对高压管路和实验控制流程进行了分析与研究：分析了高压管路在10MPa、15MPa、35MPa三种工况下的压力损失；分析了管路实验控制流程中满足实验要求的流量、压力和阀开口角度三者之间的关系。分析了实验中需要采集和控制的信号，本着数据采集的可靠性和控制的准确性，完成了数据采集与控制系统的设计，形成了“工控机+PLC+组态”的控制方式。最后设计了水力模拟实验系统能完成的实验，提出了实验的原理、过程等。本文内容涉及到采油、井控、修井、流体动力学、电气控制等各专业的理论和相关技术，有一定的应用价值。